Il maggiore problema che presentano i pazienti FC riguarda la compromissione delle vie aeree, dove un’aumentata viscosità del muco promuove infezioni e colonizzazione batterica. Questa condizione risulta da una idratazione insufficiente delle vie aeree come conseguenza del difetto di secrezione di Cloro (canale CFTR) e dell’iperfunzionamento del canale del sodio epiteliale ENaC, e quindi dall’eccessivo assorbimento di sodio e acqua. È necessario quindi aumentare la secrezione di cloruro o ridurre l’assorbimento di sodio. Noi abbiamo usato recentemente del “RNA d’interferenza” (siRNA) per le subunità dell’ENaC e abbiamo trovato che questo trattamento riduce l’assorbimento d’acqua nell’epitelio in vitro. Questi siRNA sono piccole molecole che penetrando nella cellula portano ad una diminuzione nell’espressione dell’ENaC e in questa maniera riducono l’assorbimento di sodio ed acqua. Tuttavia riscontriamo problemi nel cercare di fare entrare i siRNA dentro l’epitelio già formato. Accentueremo l’inibizione dell’ENaC aggiungendo al trattamento con siRNA degli inibitori di enzimi (proteasi) che attivano ENaC. Vogliamo inoltre estendere lo studio a cellule FC, usando dei potenziatori di CFTR assieme al siRNA per ENaC. Ci proponiamo anche di studiare quali siano le proteine insensibili all’amiloride, che assieme all’ENaC sono coinvolte nell’assorbimento dell’acqua nell’epitelio e che potrebbero essere altrettanti bersagli terapeutici per migliorare la malattia respiratoria nella FC.
The most serious problem experienced by CF patients is the airway disease, characterised by increased viscosity of mucus with subsequent infection and colonization of the lungs. These conditions are all consequences of airway dehydration. Mutated CFTR caused not only a reduction of chloride and water secretion, but also an increase in sodium and water absorption that resulted mostly from an increased activity of the epithelial sodium channel ENaC. In consequence, ENaC hyperactivity importantly contributes to airways dehydration. To ameliorate this situation it is necessary either to increase Cl- secretion or to reduce sodium absorption. Aiming at reducing the excessive water absorption, we have recently used short interference RNA (siRNA) complementary to ENaC subunits, finding that this approach reduced sodium absorption in vitro. These siRNA are small molecules that enter the cell and cause a reduction in the expression specifically of the ENaC subunits, therefore reducing sodium and water absorption. However we had problems while trying to make siRNA entering the epithelium. Therefore, we now aim to explore if it is possible to achieve a complete inhibition of ENaC by combining siRNA with a pharmacological inhibition of enzymes (proteases) that activate ENaC. In addition, we will extend the sudy to CF cells complementing siRNA for ENaC with potentiators of that class of CFTR mutations (clas III) that allow the protein to reach the membrane. We expect that potentiators will help to hydrate the airways not only by permiting secretion through the mutated CFTR, but also inhibiting ENaC as wild type CFTR does. We will also study which other proteins are involved in water absorption (the amiloride-insensitive absorption is calculated to be about 30%) because they can be also therapeutical targets.
